[CKA - 3] 스케줄링 및 노드 관리

1. nodeSelector

nodeSelector는 가장 단순한 형태의 스케줄링 제약 조건이다. 특정 label을 가진 노드에만 Pod를 배치하고자 할 때 사용한다.

예시

Node에 다음과 같은 label을 붙였다면:

kubectl label nodes node1 disktype=ssd

Pod 정의에서 다음과 같이 사용한다:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod
spec:
  containers:
    - name: nginx
      image: nginx
  nodeSelector:
    disktype: ssd

nodeSelector는 단일 조건만 처리할 수 있으며 복잡한 제약 조건에는 affinity를 사용한다.

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2. affinity / anti-affinity

affinity는 노드나 Pod에 대한 보다 유연한 스케줄링 제어를 가능하게 한다. nodeAffinity와 podAffinity, podAntiAffinity 세 가지 유형이 있다.

nodeAffinity 예시

affinity:
  nodeAffinity:
    requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
      nodeSelectorTerms:
        - matchExpressions:
            - key: disktype
              operator: In
              values:
                - ssd

podAntiAffinity 예시

 

affinity:
  podAntiAffinity:
    requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
      - labelSelector:
          matchExpressions:
            - key: app
              operator: In
              values:
                - nginx
        topologyKey: "kubernetes.io/hostname"

 

위 예시는 같은 Node에 같은 label(app=nginx)을 가진 Pod가 스케줄링되지 않도록 한다.

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3. Taints & Tolerations

Node에 taint를 설정하면, 해당 taint를 tolerate하지 않는 Pod는 그 노드에 스케줄링될 수 없다. 특정 노드에 제한적인 Pod만 배치하고자 할 때 유용하다.

Taint 설정 예시

kubectl taint nodes node1 key=value:NoSchedule

Toleration 설정 예시

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: toleration-pod
spec:
  containers:
    - name: nginx
      image: nginx
  tolerations:
    - key: "key"
      operator: "Equal"
      value: "value"
      effect: "NoSchedule"

Toleration을 지정하면 해당 taint를 가진 노드에도 스케줄링될 수 있다.

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4. Resource Requests & Limits 설정

Pod의 자원 요구량과 제한을 설정하면, 클러스터 자원을 효율적으로 분배할 수 있으며 스케줄러가 이를 기준으로 노드를 선택한다.

resources:
  requests:
    memory: "64Mi"
    cpu: "250m"
  limits:
    memory: "128Mi"
    cpu: "500m"

• requests: 최소 보장 자원
• limits: 최대 사용 가능 자원

스케줄러는 requests 값을 기준으로 스케줄링하며, limits는 컨테이너가 초과할 수 없는 최대치로 동작한다.

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5. Static Pod 구성

Static Pod는 kubelet이 직접 관리하는 Pod로, kube-apiserver에 의해 관리되지 않는다. Master 노드에서 중요한 시스템 컴포넌트를 실행할 때 사용된다.

 

구성 방법

1. kubelet 실행 시 --pod-manifest-path 옵션으로 static pod 디렉토리를 지정한다.
2. 해당 디렉토리에 Pod YAML 파일을 생성하면 kubelet이 자동으로 실행한다.

# /etc/kubernetes/manifests/static-nginx.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: static-nginx
  labels:
    role: static
spec:
  containers:
    - name: nginx
      image: nginx

해당 파일을 지정된 디렉토리에 두면 kubelet이 이를 자동 감지하여 실행한다. 로그나 상태는 kube-apiserver를 통해 조회 가능하지만, 컨트롤러에 의해 관리되지는 않는다.

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마무리

이번 포스트에서는 Kubernetes에서의 스케줄링 제어와 노드 제약 조건 설정에 대해 학습하였다. CKA 시험에서는 이러한 개념을 실제 YAML 파일 작성과 함께 빠르게 적용할 수 있어야 하므로, 실습을 통해 익숙해지는 것이 중요하다.